汽车车身焊接技术任务9.ppt

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1、汽车车身焊接技术廖东波讲师任务九铝板的焊接学习内容与目标铝合金焊接工艺参数及注意事项MIG焊方法铝合金焊接缺陷铝车身板的焊接一、相关知识铝合金用于汽车车身的原因环保、节能、降低车重质轻、耐磨、耐腐蚀、弹性好，刚度强度高、抗冲击能力好，成型性好、再生性高、节能降耗、安全舒适不锈蚀，抗锈能力超强铝及铝合金的焊接铝及铝合金的焊接1概述2铝的生产3铝的性质及其用途4铝材的标记方法5铝合金的热处理强化6影响铝合金性能的因素1概述铝为地壳中最多的金属，占7.45%。1827年用钾作用于AICI3，首次获得了纯铝。后来用钠作用于复盐使

2、铝析出而制铝。当时铝贵而稀有。电解法炼铝发明以后，铝的产量大增。随着焊接技术的进步，铝及铝合金遍布工业及人类生活的各个角落。2铝的生产早期：用钠作用于复盐制铝Na+AICI3•NaCIAI近期：电解法熔融氧化铝制铝AI2O3•2H2OAI析出/提炼加冰晶石/电解电解氧化铝—冰晶石熔液纯铝电流供给接点碳阳极碳炉衬砖墙母线图电解铝示意图3铝的性质及其用途3.1铝的性质（1）比重小：2.7g/cm3；（2）熔点低：660℃；（3）电阻小：只有钢的1/4；（4）导热系数大：是钢的3～5倍：（5）热膨胀系数大：是钢的2倍。（6）活

3、性强，在空气中容易形成Al2O3氧化膜Al2O3氧化膜密度3.95g/cm3，比铝大Al2O3氧化膜吸水性强固体金属的表面结构在氧化膜之下是一层厚度约为1-2μm厚的微晶组织，其下层是1-10μm的变形层，这一层则是由于金属在成形加工（如压力加工）时所形成的晶粒变形的结构。3.2铝的用途机车、汽车、储罐、建筑、兵器、家电、航空航天（一架飞机有50万颗铝铆钉，铝占飞机重量的70%左右）。4铝材的标记方法4.1德国标准规定的标记方法（1）纯铝：R（2）合金：元素后面标注含量百分数（3）加工与供货形式标记：首位字母（4）材料状

4、态标记：末位字母4.2国际通用的标记方法1×××——纯AI（L）2×××——AI—Cu（LY）3×××——AI—Mn4×××——AI—Si5×××——AI—Mg（LF）6×××——AI—Mg—Si（LD）7×××——AI—Zn—Mg8×××——上述之外者9×××——预备系列5铝合金的热处理强化5.1非热处理强化铝合金3×××——AI—Mn4×××——AI—Si5×××——AI—Mg5.2热处理强化铝合金2×××——AI—Cu（LY）6×××——AI—Mg—Si（LD）7×××——AI—Zn—Mg（LC）6影响铝合金性能的

5、因素（1）冷变形与晶粒大小影响其力学性能●冷变形提高强度、降低塑性●平均晶粒直径大则屈服强度下降（2）合金成分影响其力学性能Mn的影响Mg的影响（3）时效的影响7铝及铝合金的焊接性分析铝及其合金的化学活性很强，表面极易形成难熔氧化膜（Al2O3熔点约为2050℃，MgO熔点约为2500℃），加之铝及其合金导热性强，焊接时易造成不熔合现象。由于氧化膜密度与铝的密度接近，也易成为焊缝金属的夹杂物。同时，氧化膜（特别是有MgO存在的不很致密的氧化膜）可吸收较多水分而成为焊缝气孔的重要原因之一。此外，铝及其合金的线膨胀系数大，焊

6、接时容易产生翘曲变形。这些都是焊接生产中颇感困难的问题。热裂纹和软化也是铝合金焊接的主要问题。总之：氧化膜、不熔合、夹杂、气孔、热裂纹、软化、变形<一>气孔氢是铝及其合金熔焊时产生气孔的主要原因气孔的分布特征临近焊缝表层的“皮下气孔”焊缝中部或根部的“密集气孔”熔合区边界的“氧化膜气孔”2.气孔的形成原因(1)焊接区内存在氢的来源(2)铝合金中氢的溶解度存在突变(3)导热系数大→熔池结晶速度快(4)密度低氢的来源弧柱气氛焊接材料吸附水分母材吸附水分气泡不易上浮氢在铝中的溶解度2.影响气孔形成的因素1）弧柱气氛中水分的影响

7、弧柱空间或多或少存在一定量的水分，尤其在潮湿季节或湿度大的地区进行焊接时，由弧柱气氛中水分分解而来的氢，溶入过热的熔融金属中，凝固时来不及析出成为焊缝气孔。这时所形成的气孔具有白亮内壁的特征。合金系不同合金系对弧柱气氛中水分的影响是不同的。纯铝对气氛中的水分最为敏感。Al-Mg合金Mg含量增高，氢的溶解度和引起气孔的临界氢分压pH2随之增大，因而对吸收气氛中水分不太敏感。相比之下，同样焊接条件下，纯铝焊缝产生气孔的倾向要大些。焊接方法不同的焊接方法对弧柱气氛中水分的敏感性也不同。TIG焊或MIG焊时氢的吸收速率和吸氢量有

8、明显差别。MIG焊时，焊丝以细小熔滴形式通过弧柱落入熔池，由于弧柱温度高，熔滴比表面积大，熔滴金属易于吸收氢；TIG焊时，熔池金属表面与气体氢反应，因比表面积小和熔池温度低于弧柱温度，吸收氢的条件不如MIG焊时容易。同时，MIG焊的熔深一般大于TIG焊的熔深，也不利于气泡的浮出。所以，在同样的气氛条件下，MIG焊时焊